Cursos do Blog - Respostas 23/11

Efeito Fotoelétrico (II)

Borges e Nicolau

Exercício 1: 
Qual a frequência mínima (frequência de corte) de emissão de fotoelétrons do sódio?

Dados: função trabalho do sódio Φ = 2,28 eV
xxxxxxxconstante de Planck h = 4,14.10^-15 eV.s.

Resposta: f ≅ 5,5 . 10¹⁴ Hz

Exercício 2:
A função trabalho do zinco é 4,31 eV. Verifique se há emissão de fótons elétrons, quando sobre uma placa de zinco incide luz de comprimento de onda 4,5 . 10^-7 m. 

Dados: constante de Planck h = 4,14.10^-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da luz no vácuo c = 3.10⁸ m/s

Resposta: Não há emissão pois a freqüência da radiação incidente é menor do que a frequência de corte

Exercício 3:
A função trabalho do potássio é igual a 2,24 eV. A energia cinética máxima de um fóton emitido é de 1,90 eV. Determine a frequência e o comprimento de onda da radiação eletromagnética que produziu essa emissão.

Dados: constante de Planck h = 4,14.10^-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da radiação eletromagnética no vácuo
xxxxxxxc = 3.10⁸ m/s

Respostas: 1,0 x 10¹⁵ Hz; 3,0 x 10^-7 m

Exercício 4:
(UFG-GO)
Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 10¹⁴ Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é

a) 2,5 x 10⁹
b) 2,5 x 10¹²
c) 6,9 x 10¹³
d) 2,5 x 10¹⁴
e) 4,2 x 10¹⁷

Dados: constante de Planck: h = 6,6 x 10^-34 J.s
xxxxxxx1,0 ns = 1,0 x 10^-9 s

Resposta: a

Exercício 5:
(UEPB)
“Quanta do latim”

Plural de quantum
Quando quase não há
Quantidade que se medir
Qualidade que se expressar
Fragmento infinitésimo
Quase que apenas mental...”
(Gilberto Gil)

O trecho acima é da música Quanta, que faz referência ao quanta, denominação atribuída aos pequenos pacotes de energia emitidos pela radiação eletromagnética, segundo o modelo desenvolvido por Max Planck, em 1900. Mais tarde Einstein admite que a luz e as demais radiações eletromagnéticas deveriam ser consideradas como um feixe desses pacotes de energia, aos quais chamou de fótons, que significa “partículas de luz”, cada um transportando uma quantidade de energia.
Adote, h = 6,63 . 10^-34 J.s e 1 eV = 1,6 . 10^-19 J.
Com base nas informações do texto acima, pode-se afirmar que:

a) quando a frequência da luz incidente numa superfície metálica excede um certo valor mínimo de frequência, que depende do metal de que foi feita a superfície, esta libera elétrons;

b) as quantidades de energia emitidas por partículas oscilantes, independem da frequência da radiação emitida;

c) saltando de um nível de energia para outro, as partículas não emitem nem absorvem energia, uma vez que mudaram de estado quântico;

d) a energia de um fóton de frequência 100 MHz é de 663 . 10^-28 eV;

e) o efeito fotoelétrico consiste na emissão de fótons por uma superfície metálica, quando atingida por um feixe de elétrons.

Resposta: a

Exercício 6:
(UFPE)
Para liberar elétrons da superfície de um metal é necessário iluminá-lo com luz de comprimento de onda igual ou menor que 6,0 . 10^-7 m.

Qual o inteiro que mais se aproxima da frequência óptica, em unidades de
10¹⁴ Hz necessária para liberar elétrons com energia cinética igual
a 3,0 eV?

Dados: constante de Planck h = 4,14.10^-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da luz no vácuo c = 3.10⁸ m/s

Resposta: 12